[其他]钢轨接头用弹性平垫圈

说明书

本实用新型涉及一种弹性垫圈，特别适用于钢轨接头联接的紧固件用。

钢轨接头之间的连接，是通过螺母紧固接头螺栓，使联接板（鱼尾板）和钢轨端部产生摩擦阻力来实现的。目前钢轨接头联接一般采用高强度螺栓联接，所用的弹簧垫圈弹性小、反弹力仅在700～800kg，由于对螺母无自锁能力，一般情况下，钢轨接头处于两根枕木之间，当列车通过时，出现点头现象，此时接头螺栓还会受到交变脉动拉伸应力的作用，在列车冲击荷载的交变作用下，螺栓、螺母受拉、压后，螺母的松动是普遍现象，从而导致锁紧力达不到设计要求，至使不少线路出瞎缝、甚至胀轨、跑道，冬天轨缝很大，严重的达50mm，影响列车通行、危及人民生命财产安全，现在解决螺母松动的方法是采用尼龙防松螺母和弹片式防松螺母的方法，由于工艺复杂、制造困难、成本高等原因，没有得到推广使用，致使线路上接头螺母的松动问题没有根本解决。

本发明的目的是克服现有钢轨接头的高强度螺栓中使用的弹簧垫圈，由于弹性小造成螺母松动的缺点，设计出一种弹性大、具有止退能力的弹性平垫圈，螺母通过弹性平垫圈全部压紧联接板（鱼尾板），使之钢轨接头紧密联接，始终保持稳定的锁紧力，使钢轨与联接板（鱼尾板）之间不能产生相对的位移，则轨缝超差的现象就可避免，线路接头就会牢固可靠，从而保证线路运行安全。

本实用新型的实现除了在原材料的选择上加以考虑，使之间有原弹簧垫圈和平垫圈的性能外，主要在型式尺寸设计上有所发明，其特征是：

a、成型的弹性平垫圈，上下两边卷边，其型式尺寸与钢轨联接板（鱼尾板）型式尺寸相吻合，起定位、压紧作用；

b、弹性平垫圈的内孔周围对称开四个孔，呈梅花状、成型后未开口部分翘起呈扇形，上小下大，经热处理后起弹片作用；

c、弹性平垫圈的中部扇形翘起高度沿螺纹旋转方向，前部弹程高于尾部弹程，这样在接头螺母旋合时、沿顺时针方向很容易旋紧，并对螺母起止退作用，靠弹程起防松作用。

d、弹性平垫圈外圆周四处翘起，可使接头螺母处在同一平面上均匀受力。

本实用新型与现有50kg／m钢轨用弹簧垫圈相比，在型式尺寸上，具有以下技术特征：

1、弹性平垫圈的厚度仍为5mm，但外径由φ50mm加大到φ70mm，其目的在于增大接触面（近一倍）压紧联接板，达到需要摩擦阻力，此扣紧压力大于普通垫圈10倍，并在成型时，两边卷边，其型式尺寸与50公斤／米钢轨联接板型式尺寸相吻合，起定位、压紧作用。同时，在施工和使用中不旋转移动，在施加锁紧力时，当接头螺母作用于弹性平垫圈上时起支撑作用，减少变形量。

2、弹性平垫圈内孔直径为25mm，并对称开四个口，开口尺寸为7mm，口底为R₅的半圆，深13.5mm，呈梅花状，成型后翘起部分呈扇形，上小下大，经热处理后起弹片作用，在有列车通过引起交变循环应力时，起减震缓冲的作用。

3、中部翘起高度沿螺纹旋转方向，前部弹程高4mm，尾部弹程高3mm，这样在接头螺母旋合时，沿顺时针方向很容易旋紧，并对螺母起止退作用，在列车通过产生震动时，靠弹程起防松作用，这主要是由弹性平垫圈前部翘起部分对螺母底面产生阻力所致。

4、弹性平垫圈四处翘起，可使接头螺母处在同一平面上均匀受力，克服了原弹性垫圈一侧翘起8mm，单侧偏斜受力，刻损接头螺母底面严重的现象。

本实用新型所提出的弹性平垫圈不仅在室内试验是成功的，并且在全国五个铁路局不同线路上试铺时间近二年运营考核也是成功的，表现出的优点是：

1、弹性平垫圈具有较高的止退能力，弹力为21吨，对螺母底面基本无刻损，可达到减震缓冲，防止接头螺母松动，确保接头螺栓、螺母具有稳定的锁紧力，确保行车安全，线路稳定。

2、弹性平垫圈经0.5吨→20吨→0.5吨两次循环荷载试验后在0.5吨荷载作用下，弹性平垫圈的弹性均为0.86毫米；经0→13.6吨、0→16.9吨、0→20.3吨三次循环荷载试验，其平均弹程高度为1.06毫米；而5mm厚的弹性平垫圈经0－20吨静压试验后，其弹程高度为1.23毫米。

3、弹性平垫圈在施加拧紧力矩分别为40、60、75、90kg·m作用后，其平均弹程高度分别为2.40mm，1.59mm，1.24mm，1.23mm，无一开裂，对确保钢轨用高强度接头螺栓，螺母有足够的锁紧力是很明显的。

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弹性平垫圈与现有弹簧垫圈永久变形对比试验结果见表1